[发明专利]配网作业机器人自主作业路径规划方法和配网作业系统

说明书

本发明公开了一种配网作业机器人自主作业路径规划方法和配网作业系统，规划方法包括以下步骤：1)针对每种作业任务设立相应的参考轨迹库；2)作业时，先选取相应的作业任务，再选取该作业任务下与新作业场景匹配度最高的参考轨迹；3)在步骤2)中所选择的参考轨迹的基础上规划新路径以获得与新作业场景相匹配的路径；4)将步骤3)中所规划的新路径进行保存。通过该配网作业系统所实现的配网作业机器人自主作业路径规划方法可以提高配网作业机器人的作业效率，可靠性高。

技术领域

本发明涉及自动化及机器人技术领域，具体地涉及配网作业机器人自主作业路径规划方法和配网作业系统。

背景技术

传统的配网带电作业中，操纵人员位于升降绝缘斗臂车上，利用绝缘杆进行双人带电作业来更换避雷器、绝缘子等设备。尽管近年来针对配网带电作业操作制订了一系列规范性技术标准和作业准则，但由于任务量大，危险系数高，环境恶劣，人员伤亡事故还是时有发生。

为此早在20世纪80、90年代，全球就开始了配网带电作业机器人的研发。典型的遥操作机器人包括日本九州电力公司开发的PhaseI和PhaseII，1990年西班牙马德里理工大学开发的ROBTET液压驱动机器人，以及山东鲁能智能公司开发的液压遥操作机器人。

发明内容

本发明的目的是提供一种配网作业机器人自主作业路径规划方法和配网作业系统，通过该配网作业系统所实现的配网作业机器人自主作业路径规划方法可以提高配网作业机器人的作业效率，可靠性高。

为了实现上述目的，本发明提供了一种配网作业机器人自主作业路径规划方法，包括以下步骤：

1）针对每种作业任务设立相应的参考轨迹库；

2）作业时，先选取相应的作业任务，再选取该作业任务下与新作业场景匹配度最高的参考轨迹；

3）在步骤2）中所选择的参考轨迹的基础上规划新路径以获得与新作业场景相匹配的路径；

4）将步骤3）中所规划的新路径进行保存。

优选地，在步骤2）中，选取相应的作业任务后，首先将新作业场景进行参数化，将参数化的新作业场景与参考轨迹库内的参考轨迹进行逐一匹配，选取与新作业场景匹配度最高的参考轨迹。

优选地，在步骤3）中规划新路径之前，先检测新作业场景与步骤2）中所选择的匹配度最高的参考轨迹之间的适应性。

优选地，在适应性的检测中，当由于作业场景变动导致所选择的参考路径中的构形点不满足约束时，将不满足约束的构型点筛选出来。

优选地，将不满足约束的构型点筛选出来后，利用适应新作业场景的参考轨迹点构造快速搜索树。

优选地，在步骤4）中，将所规划的新路径保存至相应的作业任务下的参考轨迹库内，作为新的参考轨迹。

本发明还提供了一种配网作业系统，该配网作业系统用于执行所述的配网作业机器人自主作业路径规划方法，所述配网作业系统包括：存储有多种作业任务的总控系统，总控系统中的每种作业任务下均设置有参考轨迹库，所述参考轨迹库内设置有多种参考轨迹；用于执行参考轨迹的配网作业机器人，所述配网作业机器人根据所选择的参考轨迹执行相应动作；其中，所述配网作业机器人上设置有三维激光雷达和双目相机，所述三维激光雷达和双目相机用于采集作业场景并反馈至总控系统；所述总控系统根据所采集的作业场景并在所选择的参考轨迹的基础上通过路径规划器规划新路径以获得与新作业场景相匹配的路径。

优选地，所述配网作业机器人包括：升降绝缘斗臂车和设置于所述升降绝缘斗臂车上的作业机器人，所述作业机器人上设置有作业机械臂，所述作业机械臂的端部设置有所述三维激光雷达和双目相机。

优选地，所述总控系统内设置有存储单元，所述存储单元用于存储通过路径规划器规划新路径。